复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展课件.ppt
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1、2022-8-11复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展复合材料环保设备的耐复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展腐蚀与防护应用进展复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展报告提纲复合材料环保设备应用进展复合材料环保设备应用进展复合材料环保设备耐腐蚀特性复合材料环保设备耐腐蚀特性关于树脂的热变形温度及其力学性能保留关于树脂的热变形温度及其力学性能保留率率玻璃钢环保设备的结构分析玻璃钢环保设备的结构分析几点思考几点思考复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展1、复合材料环保设备应用进展、复合材料环保设备应用进展根据复合材料行业的相关统计,2013年我国的缠绕制品总产量约70多万吨。玻璃钢管道生产尽管
2、有所下降,但仍是缠绕制品中产量最多的产品,约占80%;复合材料贮罐和塔器在石油化工、酿造等领域获得广泛认可,需求平稳并部分出口;复合材料环保设备环保设备制品近年来得到较快发展与应用;复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展复合材料环保设备应用领域复合材料环保设备应用领域复合材料环保设备应用范围较广,如脱硫工程、复合材料环保设备应用范围较广,如脱硫工程、污水处理工程、化学化工、废弃物处理工程等。污水处理工程、化学化工、废弃物处理工程等。我国目前能源结构上仍是以燃煤为主的国家。据前几年估计:我国二氧化硫排放2000万吨/年,经济损失1100亿/年,燃煤火电厂占40%,严重地污染人类生存的环境,危害着
3、生态及人体健康,同时也制约着国民经济的高速健康地可持续发展烟气脱硫(FGD:Flue Gas Desulphurization)是当今燃煤电厂控制二氧化硫排放的主要措施。复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展玻璃钢脱硫环保设备在如下行业得到应用:玻璃钢脱硫环保设备在如下行业得到应用:有色行业烟气脱硫工程 钢铁行业烟气脱硫工程 煤化工行业烟气脱硫工程 磷化工行业(硫酸尾气)脱硫工程复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展1 1)有色行业烟气脱硫工程)有色行业烟气脱硫工程国内首套石油焦煅烧生产炭素回转窑烟气脱硫工程。脱硫系统脱硫效率98%,年产硫铵5609吨。云南铝业股份有限公司回转窑烟气氨法脱硫工
4、程云南铝业股份有限公司回转窑烟气氨法脱硫工程复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展云南文山铝业脱硫工程云南文山铝业脱硫工程项目所在地云南省文山州文山县马塘镇,采用氨肥法脱硫技术,处理3台锅炉和18台熔盐炉共同产生的气量。设计处理烟气量122万Nm/h,硫酸铵生产能力:81.1kt/a。复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展云南文山铝业云南文山铝业脱硫工程脱硫工程项目成功解决了氨法脱硫工艺中重金属对脱硫副产品的影响,脱硫副产品各项指标均达到国标.复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展2 2)钢铁行业烟气脱硫工程)钢铁行业烟气脱硫工程武钢集团昆钢武钢集团昆钢300烧结机烧结机烟气氨法脱硫工程烟气氨
5、法脱硫工程该项目为目前云南省内最大的钢铁烧结机烟气脱硫项目,该脱硫塔直径15.8m,是目前全国最大的玻璃钢脱硫塔。经脱硫系统,。处理烟气量为2x60万Nm3/h,烟气中二氧化硫含量正常值2300mg/Nm3,最大值4000mg/Nm3。SO2排放速率131 kg/h,SO2回收率95%,复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展昆钢三烧2#烧结机烟气脱硫工程采用“氨肥法脱硫技术”,处理烟气:40万Nm3/h,脱硫效率90%,氧化率98%,SO2减排放量8807.04t/a,生产农用化肥硫酸铵5645t/a。复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展3 3)煤化工行业烟气脱硫工程)煤化工行业烟气脱硫工程
6、云南泸西大为焦化有限公司“290t/h锅炉装置”烟气脱硫脱硝项目复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展云南解化清洁能源开发有限公司解化化工分公司烟气脱硫减排综合利用项目3130t/h循环流化床锅炉烟气脱硫工程复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展云南先锋褐煤洁净化利用试验示范工程配套3260t/h锅炉烟气脱硫工程。复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展4 4)磷化工行业脱硫工程)磷化工行业脱硫工程云天化国际三环硫酸尾气脱硫工程采用高效吸收塔技术,处理烟气量218万Nm3/h,SO2浓度:960mg/Nm3、要求出口浓度100mg/Nm3。实际运行后排放浓度50mg/Nm3。复合材料环保设备的耐
7、腐蚀与防护应用进展云天化富瑞160万吨硫酸脱硫工程采用高效吸收塔技术,处理烟气量36万Nm3/h,SO2浓度:960mg/Nm3、要求出口浓度100mg/Nm3。实际运行后排放浓度50mg/Nm3。云天化国际富瑞硫酸尾气脱硫工程复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展采用新型氨法脱硫技术,系统处理烟气量180000Nm/h,脱硫效率95%,每年消减SO21060吨,年产硫铵2400t。复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展祥丰金麦化工有限公司硫酸尾气脱硫工程,是目前国内最大的单台硫酸尾气脱硫工程,采用“湍流逆喷旋液塔”。处理气量为23万Nm/h,脱硫效率90%,氧化率98%,尾气SO2平均排放浓
8、度72mg/Nm3。复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展玻璃钢烟囱玻璃钢烟囱随着国家对脱硫的要求越来越严格,火电厂大都采用了湿法脱硫,湿法脱硫导致烟气含水率较高,使得烟囱内壁腐蚀速率也随之增大。火力发电厂脱硫湿烟囱防腐和改造成为热点课题之一。复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展脱硫烟囱脱硫烟囱FRP内筒内筒 维也纳(奥地利)维也纳(奥地利)2000年年复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展北北 京京 三三 河河 电电 厂厂 烟烟 囱囱2006年年复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展锦州锦州 电电 厂厂 烟烟 囱囱2008年年复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展玻璃钢烟囱复合材料环保设备
9、的耐腐蚀与防护应用进展2、复合材料环保设备耐腐蚀特性、复合材料环保设备耐腐蚀特性作为治理污染的复合材料环保设备,它的最典型特征就是耐腐蚀。复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展典型的烟气脱硫工程典型的烟气脱硫工程 氨水贮槽:15%氨水 冷凝液槽:含少量硫铵的液体 硫铵液槽:硫铵液 硫铵浓缩液槽:硫铵液 工艺水槽罐:含氨工艺水 氧化塔:氧化液、脱硫吸收液 洗涤吸收塔:脱硫吸收液、烟气复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展 云天化国际红磷分公司270kt/a硫酸尾气脱硫工程的尾气脱硫塔:酸尾气、硫铵、亚酸尾气、硫铵、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵硫酸铵、亚硫酸氢铵.复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展 云
10、铝涌鑫电解铝烟气脱硫脱氟除尘一体化工业示范装置的介质:电解铝烟电解铝烟气气(液态液态)、硫酸溶、硫酸溶液液420g/L、氟、氟5g/L云南铝业回转窑烟气氨法脱硫工程云南铝业回转窑烟气氨法脱硫工程复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展在工程实际应用中,也有少数服从多数玻璃钢脱硫设备出现过不同程度的问题某脱硫工程检修时发现支撑梁结构的腐蚀状况某脱硫工程检修时发现支撑梁结构的腐蚀状况复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展罐壁渗漏复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展玻璃钢蒸发结晶器研制玻璃钢蒸发结晶器研制腐蚀介质:腐蚀介质:硫酸铵溶液:浓度约50%(550600g/L(溶液)F-浓度:约浓度:约1%
11、1.5%。Cl-(浓度:约1%1.5%。该溶液密度约1270 g/L。温度:104106。昆钢草铺蒸发结晶器昆钢草铺蒸发结晶器复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展 此外设备的关键在于:介质是含氟氯的饱和硫酸此外设备的关键在于:介质是含氟氯的饱和硫酸铵溶液。铵溶液。硫酸铵溶液蒸发过程中,蒸发结晶器结构需在110 极端温度下耐受硫酸铵溶液浸蚀,其中该溶液含1%-1.5%氟。2011年6月份华昌开展为期2周的实验。实验条件:1)实验腐蚀介质:(NH4)2SO4浓度50%(550-600g/L)溶液,(NH4)2F浓度1.1%,NH4Cl浓度1.5%。2)浸泡温度:95;3)浸泡树脂:MFE-2双酚
12、A型环氧乙烯基酯树脂浇铸体、MERICAN 36双酚A型环氧乙烯基酯树脂浇铸体、MFE-W3酚醛型环氧乙烯基酯树脂浇铸体;复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展实验结果(平均值)复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展 经过对比,最终选用上海华昌MERICAN 36双酚A环氧乙烯基酯树脂作为防腐蚀层,选用MFE-W3酚醛环氧乙烯基酯树脂作为结构层,于2012年5月投产使用。复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展2013年年4月对该设备进行检查维月对该设备进行检查维护时,召开了专家论证会,认为护时,召开了专家论证会,认为设备运行正常。设备运行正常。设备现已使用设备现已使用2年多,整体状态年多,整体
13、状态较好,仍在使用。较好,仍在使用。复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展乙烯基脂树脂在腐蚀溶液不同浸泡周期后不同高温下冲击实验 浸泡9周(腐蚀溶液),182下1h。浸泡9周(腐蚀溶液),204下1h。腐蚀溶液浸泡9周后不同温度下腐蚀状况复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展腐蚀溶液浸泡24周后不同温度下腐蚀状况 浸泡24周(腐蚀溶液),182下1h。浸泡24周(腐蚀溶液),204下1h。实验表明:这类树脂具有良好的高温耐腐蚀性实验表明:这类树脂具有良好的高温耐腐蚀性复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展3、关于树脂的热变形温度、关于树脂的热变形温度及其力学性能保留率及其力学性能保留率不同脱硫
14、工程具有不同的技术条件,其环保设备对树脂的要求也不尽相同。如昆钢三烧2#烧结机烟气脱硫工程,该工程的玻璃钢脱硫设备包括:氨水贮罐、冷凝液槽、硫铵液槽、硫铵浓缩液槽、工艺水槽、氧化塔、洗涤吸收塔、烟囱等装置。其中洗涤吸收塔是其中最关键的设备。在正常工作条件下进气口温度:110200;塔内温度:60100;介质为:含硫烟气、脱硫液。3.1 热变形温度选择热变形温度选择复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展当塔内烟气温度为140 ,外界环境温度为60 时,计算不同壁厚(4+20(mm),4+33(mm),)的塔壁温度分布。塔壁温度分布曲线如图所示。计算结果表明:内衬树脂最高温度132 ;结构层最高温
15、度122 ,最低位68 。有限元计算塔壁沿厚度的温度分布有限元计算塔壁沿厚度的温度分布玻璃钢设备的温度会随着厚度而下降,这为玻璃钢在高温脱硫应用创造了条件。复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展树脂的热变形温度一般性要求:确定塔内不同区域内的最高工作温度条件;经过有限元计算,获得塔内不同区域内沿壁厚的温度分布;确定塔内不同区域内内衬层与结构层树脂的最高热变形温度。复合材料环保设备的耐腐蚀与防护应用进展3.2 不同温度条件下力学性能保留率不同温度条件下力学性能保留率 由于玻璃钢环保设备处在室外,将受到风载、地震、动力设备、液压、气压等荷载的作用,加之玻璃钢环保设备一般直径大,高度往往高达几十米,
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